В процессе возникновения жизни на Земле первичные живые существа разделились на:
1. Автотрофы (от греческих слов autos – сам и trophe – пища) – живые организмы, синтезирующие органические соединения из неорганических. Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере, обеспечивая пищей гетеротрофов. Следует отметить, что иногда резкой границы между автотрофами и гетеротрофами провести не удаётся. Например, одноклеточная эвглена на свету является автотрофом, а в темноте – гетеротрофом. Автотрофы делятся на фототрофов и хемотрофов.
а) Фототрофы – о рганизмы, для которых источником энергии служит солнечный свет, называются фототрофами. Такой тип питания носит название фотосинтеза (Фотосинтез (от греч. φωτο- – свет и σύνθεσις – синтез, совмещение, помещение вместе) – процесс образования органического вещества изуглекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий). В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция – совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.).
б) Хемотрофы – о стальные организмы в качестве внешнего источника энергии используют энергию химических связей пищи или восстановленных неорганических соединений – таких, как сероводород, метан, сера, двухвалентное железо и др. Такие организмы называются хемотрофы. Все фототрофы-эукариоты одновременно являются автотрофами, а все хемотрофы-эукариоты – гетеротрофами. Среди прокариот встречаются и другие комбинации. Так, существуют хемоавтотрофные бактерии, а некоторые фототрофные бактерии являются гетеротрофами.
2. Гетеротрофы – организмы, которые не способны синтезировать органические вещества из неорганических. Для синтеза необходимых для своей жизнедеятельности органических веществ им требуются органические вещества, произведённые другими организмами. В процессе пищеварения пищеварительные ферменты расщепляют полимеры органических веществ на мономеры. В сообществах гетеротрофы – это консументы различных порядков и редуценты.
3. Миксотрофы. Некоторые организмы (например, хищные растения) сочетают в себе признаки как автотрофов, так и гетеротрофов. Такие организмы называются миксотрофами. Некоторые источники считают термин „миксотрофии” неверным, так как та же Венерина мухоловка ловит мух для получения азота, а пищу получает с помощью фотосинтеза.
Венерина мухоловка (Dionaea muscipula) – миксотроф: в её вегетативных органах идёт процесс фотосинтеза, но растение также ловит и переваривает насекомых.
4. Литотрофы и органотрофы. Эта классификация основана на делении организмов по донорам (источникам) электронов, необходимых для многих клеточных процессов. Литотрофы – организмы, для которых донорами электронов являются неорганические вещества. Органотрофы – организмы, для которых источниками электронов являются органические соединения.
Общее. Непосредственно энергию в форме молекул АТФ организмы получают в ходе клеточного дыхания – процесса, проходящего в митохондриях, гликолиза и фотосинтеза. Дыхание бывает двух типов: аэробное, в котором обязательно участвует кислород (им окисляется глюкоза) и анаэробное (состоит из двух процессов: гликолиза и спиртового или молочнокислого брожения).
Именно после того, как возникли первые автотрофы, открылись неисчерпаемые возможности для дальнейшей эволюции организмов, и эта эволюция привела к современному многообразию растений и животных.
Первичные гетеротрофы не могли бы развиваться длительное время без автотрофов. В конце концов, запас органического вещества был бы исчерпан.
Для беспрерывного развития и протекания жизни необходим биологический круговорот веществ. Пополнение запаса органических соединений, потребных для гетеротрофов, для энергии, потребной для жизни вообще, осуществляются автотрофными организмами, зелёными растениями в первую очередь.
Поэтому в современных условиях последние по праву считаются источником жизни во всём её многообразии.
Но автотрофы в свою очередь не могут развиваться без гетеротрофов. Если органическое вещество, создаваемое растениями, не будет перерабатывать гетеротрофами до минерализации с освобождением простых не органических веществ, то не сможет осуществляться круговорот веществ в биосфере. Без круговорота веществ не может быть жизни.
Взаимное существование автотрофов и гетеротрофов исторически закономерно, и только при этом условии может осуществляться круговорот вещества и энергии, могут протекать все жизненные процессы на Земле.
Животные и растения с первых дней своего возникновения развиваются совместно, обуславливать возможность существования друг друга. С незапамятных времён до настоящего момента растения и животные проходят свой эволюционный путь развития в тесной взаимосвязи и взаимозависимости, рука об руку.
В процессе такой совместной, сопряжённой эволюции у различных видов и животных выработались обоюдные взаимные приспособленные друг к другу, столь прочные, что раздельно существовать в современных условиях они уже не могут.
В этом проявляется единство животного и растительного мира.